高光谱成像技术预测光伏电池中共聚物胶膜层压温度

【摘要】：提出了利用高光谱成像技术结合化学计量学方法实现在线无损预测光伏电池中乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶膜层压温度的方法。四类EVA胶膜层压的温度控制在128,132,142和148℃。采集的高光谱波段范围在904.58~1 700.01nm之间。每类样本建模集包含90个样本,预测集包含10个样本。从获得的EVA胶膜高光谱图像中选取150×150像素大小的感兴趣区域,并以该区域内所有的像素点包含的光谱反射率平均值作为该样本的光谱特征曲线。分别采用偏最小二乘回归法、多分类支持向量机法和大间隔最邻近法对高光谱薄膜样本层压温度进行建模和预测。权重回归系数图表明短波和长波近红外波段高光谱数据对层压温度预测都有贡献。由于EVA高分子材料反射高光谱数据表现出了较强的非线性性,偏最小二乘法预报性能受到较大影响,为95%,而基于核方法的预测模型在高维特征空间一定程度消除了EVA高分子材料测量光谱非线性特性的影响,较为准确地反映原始EVA高分子材料光谱数据与层压温度之间的关系,比较上述三种模型的预测精度可知,大间隔最邻近模型对EVA胶膜层压温度的预测精度率最高,达到100%。结果表明,应用高光谱成像技术在线无损预测EVA胶膜层压温度是可行的,为实现光伏电池夹层中EVA高分子材料封装温度自动监测与控制创造了条件。 【作者单位】： 盐城工学院电气工程学院;
【关键词】： 高光谱 化学计量学方法 EVA胶膜 层压温度 光伏电池
【基金】：国家自然科学基金项目(51407153) 江苏省自然科学基金项目(BK20140467) 江苏省高校自然科学研究面上项目(13KJB210006) 盐城市农业科技指导性计划项目(YKN2014009,YKN2014010) 盐城工学人才引进项目(KJC2014007,KJC2014006) 盐城工学院校级培育项目(XKY2013013,XKY2014056,XKY2014055)资助
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 引言封装是光伏电池生产中的关键步骤,优良的封装工艺和材料可以提高光伏电池光电转换性能、增强光伏电池的抗击强度,延长光伏电池的使用寿命[1,2]。目前普遍采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)胶膜材料对光伏电池进行包封,并和玻璃层和光伏背板

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